GIS在现代物流系统中的应用

摘要：本文介绍了GIS的产生背景和目前其的应用情况，并详细分析了该系统的基本组成和在物流系统中的作用，指出GIS系统对现代物流的重要性以及该系统的发展情景。

Abstract: This article described the background of GIS and its application at present and analyzed the basic components of the system and the function in the logistics system, pointed out that the importance of the GIS system onmodern logistics as well as the development of the system scenarios.

关键词：GIS；现代物流

Key words: GIS；modern logistic

中图分类号：F252文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0022-02

0引言

简单来说，物流是指将物体从供应地（生产地）到需求地（目的地）的一个实体转移的过程。从定义上我们可以看出物流是伴随人们的活动而产生的。而在今天人们又提出了现代物流的概念。现代物流（Modern logistics）是相对于传统物流而言的。它是在传统物流的基础上，引入高科技手段，即运用计算机进行信息联网，并对物流信息进行科学管理，从而使物流速度加快，准确率提高，库存减少，成本降低，以此延伸和放大传统物流的功能。在中国许多专家学者认为： “现代物流是根据客户的需要，以最经济的费用，将物资从供给地向需求地转移的过程。它主要包括运输、储存、加工、包装、装卸、配送和信息等活动。”

随着中国进入WTO，我国物流业迅速发展。然而对于人们所要求的现代物流而言我国的物流行业也暴露出越来越多的问题，其中最主要的就是物流信息系统的发展却相对滞后。目前，比较流行的物流管理信息系统主要有两种，一种是基于C/S架构的硬盘安装版，主要的开发语言有vB、VC等；另一种是基于B/S架构的网络版 ，主要的开发语言有Java、C++等。但这两种不同架构都有自己的缺点：对于基于C/S架构的硬盘安装版而言，在分布式网络数据库技术应用越来越广泛的今天，这种架构的缺点主要体现在系统数据库更新过程中不容易做到同步，这也就限制了它难以在一些大型的物流管理系统中取得应用；而基于B／S架构的网络版它也存在着一些固有的缺陷，能够实现的功能目前来说还比较有限，同时对网络条件的依赖度也非常高。针对上述物流系统的发展缺陷，人们又引入GIS（Geogmphical Information System，地理信息系统）技术加以解决。

1GIS定义及发展现状

GIS是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软 、硬机支持下，把各种资源信息和环境参数按空问分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，并且能够收集、管理、查询、分析、操作以及表现与地理相关的数据信息的计算机信息系统，能够为分析和处理大量地理数据提供重要的支持平台。它广泛地应用于地质学、资源管理、土地规划、环境监测、防灾减灾、电力行业、交通管理、城市规划、科研、教育和国防等领域，在我国国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。在我国已经成为一门新的学科，新的技术，新兴的信息产业。

在我国GIS的发展应该追溯到30年前。以陈述彭院士为代表的老一辈科学家，敏锐地觉察到GIS的发展潜力与应用意义，将GIS技术引入国内，一个研究GIS理论与技术的热潮随之在中国的科研院所和高等学校中兴起，并首先在资源和环境领域尝试开展GIS的技术应用。这个热潮确立了我国GIS的研究领域，培养了一批熟悉和精通GIS的学术骨干，形成了我国GIS的核心技术队伍，奠定了我国GIS发展的基础。90年代初，徐冠华院士强调指出“发展中国的GIS的发展必须走产业化的道路”，科技部从“九五”开始将GIS软件产品研发与示范应用列入国家科技计划，开展年度国产GIS软件测评，大力推动GIS技术进步和产业化的进程，形成了我国GIS发展的又一次高潮。1994年4月，我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”，加强了国内各种GIS学术交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。GIS是以应用为龙头，市场为导向，软件为核心的产业。是应用促进了GIS的发展，也是应用校正了GIS蓬勃发展的方向和促进GIS软件市场的形成。

2GIS在物流系统的基本组成模块和作用

2.1 GIS在物流系统的基本组成模块

2.1.1 GPS接收机GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即CPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。

2.1.2 仓储控制中心仓储控制中，合是基于GIS平台的可视化仓库管理中心。一方面可以对现有库存进行可视化管理，另一方面可以将分拣信息显示在安装于仓库货架以及叉车的显示屏上，便于货物的分装、分拣。

2.1.3 在途监控中心在途监控中心是一个基于电子地图的GPS，GSM监控系统。其功能是将目标定位信息动态显示在电子地图上;进行空间信息和属性信息检索；进行地图开窗缩放等基本操作;查询并回放目标运行轨迹；分析判断配送实施情况，对突发事件以及无法完成的配送任务进行在途的重新调度。

2.1.4 配送控制中心配送控制中心是一个基于GIS的空间分析系统。根据国外的物流配送发展来看，实施有计划的配送是物流配送现代化的必然方向。其主要功能包括：物流的网络流计算、配送任务分解、货物配送的最短路径分析以及车辆路线的确定等。

2.2 GIS在物流系统的作用当前，随着信息技术的发展以及应用领域的不断扩大，地理信息系统技术得到了飞速的发展，并在物流运输方面得到了越来越广泛的应用，优越的物流配送很大程度上依赖于地理信息系统的发展和完善。GIS技术的发展、成熟，使得物流配送可以依靠地理信息的处理和通讯能力以及定位来对整个配送过程进行空间网络分析与配送跟踪。地理信息系统对物流配送的作用主要表现在以下几个方面：

2.2.1 制造中心的选址世界经济的全球化及资本的转移加速化，物流配送呈现跨地跨国的运输形式。因而利用GIS的空间查询、分析及叠加的功能将资本配置到最优的地理空间位置，从而发挥更大的作用。

2.2.2 配送中心及配送点的分布配送中心根据客户要求进货，在配送中心进行加工处理，然后经其它配送点或直接送给客户。配送的基本流程是：进货存储分拣配货、配装发送。因而利用GIS的空间网络分析和决策功能，对节点（制造点、配送中心、配送点和服务对象）及网络连线（配送路线）所形成的空间网络进行分析和处理，使得配送中心布局和配送点的分布趋于合理，大大加快物流的速度。

2.2.3 最佳路径的选择在信息时代，配送路径的选择在最佳配送方案的选择上占据着重要的位置。利用GIS的空间决策可以解决时间因素，甚至运输成本、关税以及路桥费的的空间距离。

2.2.4 物流配送的可视化表达及动态监测。依靠GIS的图形表达功能，可以将传统物流系统中的表格和图表转化成空间网络图，借助空间网络图，可以实时监测物流的动态配送。

上述地理信息系统对物流配送的作用中，可以了解GIS在物流领域是作为一个分析的基础，它能把数据以地图的方式表现出来，把空间要素和相应的属性信息结合起来，合理调配和使用各种资源，在最短的时间内获得最大的经济效益。

GIS应用于物流分析，而完整的物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合物流模型和设施定位模型。①车辆路线模型。主要用于解决如何在保证质量的同时，降低从一个起点到多个终点的货物运输物流作业费用。②网络物流模型。主要用于寻求高效率的配送路径及配送中心网点分布与布局的问题。③分配集合物流模型。根据要素间的相似点，将同一层上的要素分为几个组，用来解决服务范围和销售市场范围等问题。也就是合理分布，使得每个要素要解决的问题均衡。④设施定位模型。物流系统中，对于节点和网络连线所组成的空间网络中，每个设施就是网络中的节点，而节点又决定了运输的路线（网络连线），所以设施定位模型的运用就能在提高经济效益的基础上解决节点与网络连线的物流关系。

3基于GIS的物流配送系统

基于GIS的物流配送系统有下列特征:①配送系统信息化。物流系统信息化表现为物流配送信息的商品化、物流配送信息传递的标准化和实时化、数据仓库、数据挖掘技术在物流配送信息处理中的应用。②产业化。将物流配送业务交给专业化的第三方物流公司来做。专业化的第三方物流企业有专业化的物流管理人员和技术人员，充分利用专业化的物流设备、设施，发挥专业化物流运作的管理经验，以求得整体最优的效果。③智能化。物流配送作业过程包括大量的运筹与决策，如运输路径的选择、物流配送中心经营管理的决策支持等间题都需要借助智能化系统解决。④个性化。物流配送企业必须与其上下游客户进行良好的合作，及时交换信息，改进配送流程，增加配送系统的柔性。它所要实现的目标就是将产品通过配送网络快速、便捷、准备地送到消费者手中，如图1所示。

由图分析可以知道，数据库中的数据包括两方面：一是地理数据，是与整个配送系统有关的设施点、服务区、运输线路等。二是物流数据，包括所有的公共信息、顾客及供应商、企业报告、网上订单等。这些数据经过空间分析和决策后，就要实施网络配送规划，规划的好坏直接影响到配送效率的高低，而GIS拥有强大的空间分析和网络分析能力，因而得到广泛的应用。根据网上的订单信息可实施物流配送路线的确定，同时利用GIS的快速空间查询和搜索选合更加合理的最佳方案，然后实施物流配送的动态监测及其评价，将结果输入评价模型，得出最终结果，以便整个配送过程最终实现一体化。

4GIS的发展趋势

虽然 GIS以及 GPS技术有着突出的优势，在国外一些大型的物流信息系统中已经取得了应用，也产生了巨大的经济效益，但是成本高昂，这也是其没有能够迅速在我国物流管理信息系统中取得广泛应用的主要原因。近年来这种情况已经有了很大改观，GPS产品线也逐渐丰富起来GPS接收机、PDA等车载、手持设备价格也已经降到大众可以接受的程度。但作为这种技术应用的基础――GIS基础空间地理数据，无论从覆盖面、详细程度、市场价格等各个方面来说，都还不能很好得满足需求，尤其由于各个部门、机构之间缺乏数据共享机制，造成了大量重复建设成本更是居高不下，对于我国刚刚起步的物流行业来说这样的投入实在是费力不讨好，这些都严重的制约了物流信息系统技术的发展。

不过，随着电子商务的迅速发展和经济全球化的趋势，网络技术的发展，数字地球技术的应用，空间数据基础设施的建设，数字化浪潮的来临，现代化的物流系统将迈进一个全新的境界。当然，对于我们物流运输来说，其配送质量的衡量标准主要就是：配送速度、运做成本、信息处理和服务内容，引进的GIS技术，能使现代物流配送管理跨入智能化的阶段，同时也使现代物流配送方式实现信息化、自动化、社会化、简单化。利用GIS能高效地处理地理空间和属性数据地优势建立起来地基于GIS地物流配送系统，虽然处于初始阶段，但无疑是有益的尝试，也必然是以后的发展趋势。随着国家三大库建设计划的逐步实施，GIS、GPS技术的逐步成熟，以及物流行业的快速发展壮大，上述问题有望在不久的将来得以解决。

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